Tim nhân tạo y như... thật

Dù hiện tại quả tim nhân tạo này vẫn chưa thể dùng ngay được nhưng nó hứa hẹn tạo nên một cuộc cách mạng trong việc điều trị cho các bệnh nhân tim mạch thay vì phải xếp hàng chờ tim hiến tặng vốn đầy vô vọng như hiện nay.

Hiện các bệnh nhân tim mạch nặng chỉ có cách sử dụng máy hỗ trợ từ bên ngoài để bơm máu trong khi chờ đợi tìm được tim hiến tặng thích hợp hoặc có cách nào đó giúp quả tim của họ phục hồi (tất nhiên là rất khó). Những cỗ máy hỗ trợ cũng có nhiều nhược điểm như hư hỏng trong quá trình sử dụng, gây nhiễm trùng hoặc hình thành các cục máu đông, từ đó gây nguy hiểm cho tính mạng của bệnh nhân. Cần phải có một thiết bị tạm thời nhưng có hoạt động càng gần với tim thật càng tốt. Đây cũng chính là mục đích mà nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ, dẫn đầu bởi Nicholas Cohrs muốn thực hiện.

Cohrs cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một quả tim nhân tạo với kích thước gần như bằng với tim của bệnh nhân, đồng thời tương đồng cả về hình dáng lẫn chức năng”. Được biết “quả tim” mà họ chế tạo được làm từ vật liệu linh hoạt, dù mới chỉ hoạt động được 15 - 20 phút nhưng đã vượt qua những bài kiểm tra quan trọng về tính khả thi của nó. Chi tiết hơn, quả tim nhân tạo được tạo ra từ silicon bằng công nghệ in 3D. Cân nặng 390 gram (cân nặng trung bình của tim người là khoảng 310 gram) và có dung tích 679 cm3, tương đương với tim người thật.

Quả tim nhân tạo bằng silicon cũng có các tâm thất trái phải nhưng không được phân tách ra bằng vách ngăn. Thay vào đó, người ta dùng một buồng tim phụ để phồng lên và xẹp xuống bằng áp lực không khí. Thông qua đó, máu sẽ được bơm để đi luân chuyển tương tự như cách tim thật dùng các cơ tim để co bóp. Được biết quả tim nhân tạo này đã được cho thử nghiệm nhằm đánh giá hiệu suất trong môi trường mô phỏng hệ thống tim mạch con người. Trong thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã dùng một chất lỏng có độ nhớt tương tự như máu và cho nó bơm qua các buồng tim nhân tạo. Kết quả, hệ thống đáp ứng được các hoạt động của tim ở mức cơ bản bằng những chuyển động tương tự như tim người thật.

Tuy nhiên, như đã nói ngay ở tiêu đề, dù gần y như thật, nhưng hiện quả tim nhân tạo này chỉ mới đập được 3.000 lần (số lần đập tương đương với quả tim người làm việc trong 45 và 60 phút). Sau đó, vật liệu không còn chịu được áp lực làm việc cao nữa và bắt đầu hư hỏng. Dẫu sao, nhóm nghiên cứu khẳng định sẽ cải thiện hiệu suất trong thời gian tới. “Đây mới chỉ đơn giản là thử nghiệm kiểm chứng tính khả thi. Mục tiêu của chúng tôi không phải là tạo ra quả tim có thể cấy ghép, nhưng cung cấp thêm một hướng đi mới trong quá trình tạo ra tim nhân tạo” - Cohrs khẳng định - Sắp tới, nhóm cho biết sẽ tiếp tục nghiên cứu để tăng cường độ bền và hiệu suất tổng thể của quả tim nhân tạo.

Nguyễn Tú (Theo Artificial Organs)